A műholdakból származó mikrohullámú átvitel a napilap-napenergiát szállíthatja
Előretekintő: A legfrissebb tesztek bebizonyították, hogy a napenergia a földre történő sugárzása az alacsony keringő műholdakból elméletileg lehetséges a meglévő technológiákkal. Ha megvalósítják, a módszer megoldhatja a hagyományos napelemek több hibáját, amely folyamatos megújuló energiát biztosíthat, miközben a minimális helyet foglalja el.
A japán űrrendszerek (JSS) kutatói nemrégiben vezeték nélkül sugárzott energiát egy gyorshajtó sugárhajtóműről az antennákra a földön. A sikeres kísérlet megerősíti számos eszköz életképességét, amelyek végül a napenergiát továbbíthatják az űrről a földre.
Az alacsony pályájú napelemek, amelyek az energiát a felszínre sugárzik, több előnye van a földi alapú napenergia-gazdaságokhoz képest. A Föld légkörének beavatkozása nélkül többször is több energiát tudnak gyűjteni. A tömbök mikrohullámúak formájában energiát küldenek a Földre, amely energiájuk mindössze öt százalékát veszíti el, amikor áthalad a légkörben.
Ezenkívül a megfelelő pálya fenntartása lehetővé teszi a napenergia éjszakai átvitelét, biztosítva a folyamatos, éjjel-nappal ellátott ellátást. A tudósok elmélete szerint a napenergia az űrből kiegészítheti a különféle föld- és légi járművek táplálásához szükséges energiát, tovább csökkentve a szén -dioxid -kibocsátást. A földi alapú vevők is sokkal kisebb területeket fednek le, mint a tipikus napenergia- vagy szélerőművek.
Néhány akadály azonban megmarad. Jelentős mennyiségű energiát veszítenek a mikrohullámú kibocsátássá és onnan való átalakítás során. Ezenkívül minden mesterséges műholdnak kezelnie kell a mikrometeoritokat és az űrhajók létrehozásának kilátásait. Néhányan azt is elméletezik, hogy az orbitális mikrohullámú kibocsátók tömegpusztító fegyverekké válhatnak.
A korai JSS-kísérletek megerősítették a vezeték nélküli energiaátvitelt 30 és 100 méter közötti távolságokon, míg a legújabb teszt teljes sikert ért el a gyorsan mozgó objektumból 5 km-en (3,1 mérföld). A tudósok egy kis sugárhajtóművet repültek egy antenna tömb felett, és több szögből mért energiafogadást mértek, megmutatva a mikrohullámú átvitel gyors és pontos átirányításának képességét.
A mikrohullámú sebességváltók kvantum -interferenciát használnak, hogy egyszerre több forrásból származó hullámok visszapattanjanak, ami az összes hullámot kiszivárogtatja, kivéve azokat, amelyek a választott irányba mozognak. A koncepció hasonlít a víztest több pontján a hullámok fröccsenésére, amely intenzív hullámok zsebét hoz létre, amelyek kiegészítik egymást és nyugodt területeket, ahol a hullámok visszavonják egymást.
A JSS végül azt tervezi, hogy 36 000 km (22 369 mérföld) keringő műholdakból származik a Föld felett. A Caltech kutatói hasonló kísérletet hajtottak végre 2023-ban. Az egyetem mikrohullámú tömbje az alacsony pályájú kísérlethez elegendő energiát irányított az alacsony földi pályáról, hogy két LED-es lámpát a földön tápláljon. Tavaly egy kaliforniai induló vállalkozás javasolta a napenergia értékesítését az űrből, tükrökkel felszerelt műholdak sorozatával.